[pt] NANOCOMPÓSITO DE TIO2-ACETILACETONA SUPORTADO EM POLIESTIRENO RECICLADO COMO FOTOCATALISADOR FLUTUANTE

[en] RECYCLED PS/TIO2-ACETYLACETONE NANOCOMPOSITE AS A FLOATING PHOTOCATALYST

[pt] ALLAN AMENDOLA DOS SANTOS

[pt] REMEDIACAO AMBIENTAL

[pt] FOTOCATALISADOR FLUTUANTE

[pt] NANOMATERIAL SUPORTADO

[pt] RECICLAGEM DE POLIESTIRENO

[pt] COMPLEXO DE TRANSFERENCIA DE CARGA

[en] ENVIROMENTAL REMEDIATION

[en] FLOATING PHOTOCATALYSTS

[en] SUPPORTED NANOMATERIAL

[en] RECYCLED POLYSTYRENE

[pt] Contaminantes emergentes são uma nova classe de poluentes, compostos principalmente por pesticidas, fertilizantes, corantes e produtos farmacêuticos, comumente encontrados em diversos efluentes. Os processos convencionais de tratamento de água e esgoto frequentemente se mostraram ineficientes na remoção/degradação desses compostos. Nesse contexto, os Processos Avançados de Oxidação (AOPs), principalmente a Fotocatálise Heterogênea, provaram ser uma alternativa promissora para a degradação destes poluentes. Estudos reportam o Complexo de Transferência de Carga (CTC) TiO2-Acetilacetona como um fotocatalisador viável para remediação ambiental, pois promove reações de fotodegradação sob luz visível, ao mesmo tempo em que retém as vantagens inatas da titânia. No entanto, o uso de fotocatalisadores sob forma de pós finos impõe desafios na recuperação e reutilização do material fotocatalítico, ao mesmo tempo em que é propenso a causar poluição secundária. Assim, a perspectiva de suportar fotocatalisadores em uma matriz polimérica, como poliestireno (PS), pode ser uma solução viável para essas desvantagens, especialmente se o material possibilitar sua flutuação. O presente estudo tem como objetivo preparar e caracterizar nanocompósitos de PS/TiO2-Acetilacetona por meio de duas abordagens diferentes, avaliar sua atividade fotocatalítica na fotodegradação do antibiótico tetraciclina sob irradiação de luz visível e compará-la com o desempenho de fotocatalisadores em pó. Análises termogravimétricas provaram que ambas as técnicas de imobilização são eficientes e a área específica dos compósitos, calculadas pelo método BET, foram relativamente altas, mas significativamente menores do que as dos fotocatalisadores em pó. Enquanto a recuperação e a reutilização foram potencialmente melhoradas, a atividade fotocatalítica dos nanocompósitos sofreu redução severa quando comparada ao material não suportado, o que foi atribuído à oclusão de nanopartículas e ineficiente cobertura do meio reacional. Ademais, os resultados de TOC revelaram que os compósitos à base de PS são propensos a gerar poluição secundária devido à liberação de microplásticos e, possivelmente, subprodutos da fotodegradação de PS, comprometendo sua viabilidade para remediação ambiental.

[en] Emerging contaminants are a new class of hazardous pollutants, mostly comprised of pesticides, fertilizers, dyes, and pharmaceuticals, commonly found in wastewater residues. Conventional wastewater treatment processes have often proven to be inefficient in the removal/degradation of these compounds. In this context, Advanced Oxidation Processes (AOPs), mainly Heterogenous Photocatalysis, have proven to be a promising alternative for pollutant degradation. Previous reports present TiO2-Acetylacetone Charge Transfer Complex (ACAC CTC) as a viable photocatalyst for environmental remediation, as it promotes photodegradation reactions under visible light, while also retaining the innate advantages of titania. However, the use of powder photocatalysts imposes challenges in material recuperation and reusability, while also being prone to cause secondary pollution. Supporting photocatalyst powder at a polymeric matrix, such as polystyrene (PS), may be a viable solution to these drawbacks, especially if the composite exhibits floating capability. The present study aims to prepare and characterize PS/TiO2-Acetylacetone nanocomposites through two different approaches, evaluate their photocatalytic activity in the photodegradation of tetracycline antibiotic under visible light irradiation and compare it to their powder counterparts. Thermogravimetric analysis proved both immobilization techniques to be efficient and composites specific surface area, calculated by BET method, were relatively high but significantly lower than the powder photocatalysts. While recuperation and reusability were potentially improved, photocatalytic activity of the nanocomposites suffered a severe reduction when compared to their powder photocatalyst counterpart, which was attributed to partial nanoparticle occlusion and poor reaction media coverage. Moreover, TOC results revealed that PS-based composites are prone to generating secondary pollution due to the release of microplastics and, possibly, PS photodegradation byproducts, which compromises their viability for environmental remediation purposes.

BOJAN MARINKOVIC

PAULA MENDES JARDIM

BOJAN MARINKOVIC

ANUPAMA GHOSH

2025-10-09

2025-04-24

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=73400@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=73400@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.73400